大型高强耐热镁合金构件的热处理工艺研究

经过拉伸试验和微观组织观察,对合金成分为Mg-13Gd-4Y-2Zn-0.5Zr的大型高强耐热镁合金构件进行了性能与组织分析。结果显示,热处理工艺对改善其性能和微观组织有着显著的影响,在多种热处理工艺中确定了最佳的工艺参数组合:430℃×8h+225℃×16h。在此工艺条件下,合金内部发生了动态再结晶,晶粒明显细化,极大提高了其抗拉强度。随着时效增加,灰色LPSO相的数量逐渐增加,进一步增强了合金的力学性能;合金轴向抗拉强度为332MPa,延伸率为11.5%;环向抗拉强度为375MPa,延伸率为12.3,这些结果充分展示了镁合金在高温环境下的卓越力学性能和良好的耐热性。

耐热镁合金的研究现状与发展方向

介绍了耐热镁合金的研究现状。Cu,Ca,Sc,Sr和稀土元素合金化可以改善镁合金的耐热性能。合金化、挤压和半固态加工等热塑性变形技术能促使镁晶胞中的棱柱面(1010)和棱锥面(1011)参与滑移,提高该类镁合金的力学性能。超塑成型技术是制备高性能耐热镁合金部件的有效途径。

Mg-Al系耐热镁合金中的合金元素及其作用

合金化或微合金化作为改善合金性能或设计新型合金的重要手段之一,目前已普遍应用于 Mg-Al 系耐热镁合金的研究开发中。综述了 Mg-Al 系耐热镁合金中合金元素 Al、Zn、Mn、Sb、Bi、Sn、Si、RE、Ca 和 Sr 的作用行为,重点分析了 Al 和 Zn 2种主体元素对 Mg-Al 系耐热镁合金组织和性能的影响,讨论了合金元素使用中存在的问题和今后的发展方向。

耐热镁合金的研究现状及发展趋势

论述了耐热镁合金的研究现状。介绍了RE ,Sn ,Si ,Ca ,Sr,Ag等主要元素对镁合金性能尤其是耐热性的作用及影响 ,总结了提高镁合金高温性能的途径 ,分析了多种型号的耐热镁合金的性能。

耐热镁合金及其开发思路

简述了耐热镁合金的特点和概况,介绍了合金化耐热镁合金、镁基复合材料和快速凝固镁合金3大领域,重点分析了开发新型耐热镁合金的思路、方法与需要注意的问题,并提出了一些建议,为进一步拓宽镁合金在汽车、航天航空、3C产品等领域的应用提供理论依据。

加钙耐热镁合金的最新研究进展

系统地回顾了耐热镁合金材料的最新研究进展,主要介绍了Mg-Al系、Mg-Zn系镁合金的高温强化相,以及添加Ca元素后耐热性能的提高。最后,展望了耐热镁合金的应用及发展前景。

Mg-Al系耐热镁合金的开发及应用

介绍了镁合金的高温蠕变机理和提高镁合金高温蠕变性能应采取的措施,综述了AZ系(Mg Al Zn)、AS系(Mg Al Si)、AE系(Mg Al RE)、AX系(Mg Al Ca)、ACM或MRI系(Mg Al Ca RE)和AJ系(Mg Al Sr)耐热铸造镁合金的研究开发状况及其在汽车上的应用状况,指出了Mg Al系耐热镁合金存在的问题和今后的发展方向。

ECAP变形对Mg_2Si增强耐热镁合金组织及性能的影响

为了提高镁合金的耐热性能,在Mg-Zn合金中加入Si,形成Mg-Zn-Si镁合金.采用ECAP工艺在变形温度为573 K和挤压路径为Bc条件下对Mg-Zn-Si镁合金进行不同道次的变形.运用金相显微镜(OM)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)等手段对变形后的Mg-Zn-Si镁合金进行了组织表征,对变形后的合金进行了室温拉伸和高温蠕变等力学性能测试.结果表明:随着挤压道次增加,α-Mg基体、Mg Zn相及Mg2Si相均得到细化且分布趋于均匀.1道次挤压后部分基体α-Mg细化,4道次挤压后α-Mg的尺寸减小为5~10μm,且晶粒大小趋于均匀;2道次挤压后Mg2Si相枝晶在原位置破碎为颗粒状,6、8道次挤压后Mg_2Si相呈弥散分布.4道次挤压后合金的屈服强度和抗拉强度均提高120%,伸长率提高353%;8道次挤压后合金的抗拉强度和伸长率与4道次相比变化不大,但屈服强度进一步提高了19%.随着挤压道次增加,高温抗蠕变性能提高,8道次后高温稳态蠕变速率降低5倍.Mg2Si相细化机理为受剪切而机械碎断.

钇含量对Mg-9Al-2.25Sr耐热镁合金组织及力学性能的影响

用井式电阻炉制备了不同钇含量的Mg-9Al-2.25Sr耐热镁合金,借助OM、SEM、EDS、XRD以及力学性能试验机等研究钇含量对合金显微组织和力学性能的影响。结果表明:钇可细化试验镁合金的组织,与铝结合生成弥散分布的颗粒状Al2Y高温相,有效抑制了β-Mg17Al12低温相的析出;在钇质量分数为0.35%时,合金的晶粒组织细小均匀,综合力学性能最优,其在室温和高温(200℃)下的抗拉强度、屈服强度分别为207.65,159.77MPa和192.52,134.83MPa。

耐热镁合金的研究现状和发展方向

综述了耐热镁合金的研究进展及应用,并且阐述了RE、Ca、Si和Sr等合金元素对镁合金高温性能的影响及强化机理,最后展望了耐热镁合金的发展方向。

Mg-Al-Zn-Si耐热镁合金Mg_2Si相形貌及其对力学性能的影响

采用金相显微镜、X射线衍射仪、性能测试等分析测试手段,研究了Mg-Al-Zn-Si耐热镁合金中Mg2Si相的形貌及其对力学性能的影响。结果表明,当合金中添加少量的Si元素后,Mg2Si相以汉字状形貌存在;当Si含量增多时,开始出现多边形形貌的Mg2Si,且其含量随着Si含量的增多而增多,同时汉字状Mg2Si减少。多边形Mg2Si不利于合金的力学性能,其体积分数越高,合金的力学性能下降幅度越大。合金中Al含量越高,越容易抑制汉字状Mg2Si的生长,并促进多边形Mg2Si的生成。Mg2Si相由汉字状转化为多边形的临界区域,Al和Si元素的含量呈现一定的线性关系。

耐热镁合金的研究进展

综述了耐热镁合金的发展历史,以及近年来耐热镁合金研究发展现状。主要介绍了Mg-RE系、Mg-Al系、Mg-Zn系3类主要耐热镁合金的耐热机理和研究发展。本文提出了耐热镁合金的未来的发展趋势。

GW63K耐热镁合金的力学性能优化

对GW63K镁合金进行不同工艺的T6热处理。结果表明:固溶处理不但可以提高合金的强度,还能使其保持良好的塑性,而时效处理能使T4态GW63K合金的强度进一步提高,但会降低其伸长率。随着T61、T62、T63和T64四种热处理中固溶温度从545℃降低到525℃,GW63K镁合金的强度基本不变,而伸长率得到提高;固溶温度继续从525℃降低到515℃,GW63K镁合金的强度开始下降,而伸长率继续提高。对比后发现,T63态合金的力学性能完全满足技术指标要求,为最佳热处理工艺。

Mg-Al-Zn-Sm耐热镁合金的组织与力学性能

利用光学显微镜、扫描电镜和X射线衍射仪分析了铸态和固溶态AZ61和AZ61-2Sm合金组织形貌和相组成,测试了其硬度和拉伸力学性能。结果表明,向AZ61合金中添加2%Sm后,铸态组织有所细化,β-Mg17Al12相数量减少和尺寸变小,同时生成小块状的高热稳定性相Al2Sm。经固溶处理后,β-Mg17Al12相完全固溶于α-Mg基体中,只存在Al2Sm相。铸态和固溶态室温拉伸力学性能与AZ61合金相当,而铸态高温拉伸力学性能却显著提高,经固溶后得到进一步提高,与铸态室温相当。

Mg-Gd-Y耐热镁合金的固溶处理研究

通过对Mg-Gd-Y耐热镁合金进行不同温度、不同的时间的固溶处理,研究了该合金在不同条件固溶过程中的微观组织的变化。结果表明:530℃×4 h的固溶效果最好。

Mg-5Gd-3Sm-0.5Zr耐热镁合金热压缩变形行为

采用铸造的方法制备了Mg-5Gd-3Sm-0.5Zr耐热镁合金,对实验材料进行固溶时效处理,在应变速率0.002~0.1 s^(-1)、变形温度350~500℃、最大变形量70%条件下,利用Gleeble-1500热模拟试验机进行热压缩变形实验,分析材料在不同变形条件下的真应力真应变曲线及组织变化。结果表明:在恒应变速率下热变形,真应力水平随温度升高而降低;在相同温度下进行压缩变形,实验合金的真应力随应变速率的增加而提高;实验合金适合热加工的温度在400℃以上;对数据进行处理,得到了实验材料的热变形激活能Q=222.433 k J/mol,本构方程为ε=1.70×1014[sinh(0.015σ)]3.77exp[-222433/(8.314T)]。

Mg-Al-Nd/Sr耐热镁合金的组织结构与蠕变性能

以Mg-6Al合金为基体,分别单一添加稀土Nd、Sr和复合添加稀土Nd和碱土Sr元素,采用水冷模工艺制备Mg-6Al-6Nd,Mg-6Al-2Sr和Mg-6Al-2Sr-2Nd耐热镁合金,并比较研究单一添加Nd或Sr和复合添加稀土Nd和碱土Sr对合金组织结构和蠕变性能的影响。结果表明:复合添加稀土Nd和碱土Sr后,合金中除了析出第二相Al2Nd、Al11Nd3和Al4Sr外,还析出Sr和Nd相互取代的Al4(Sr,Nd)和Al11(Nd,Sr)3复合相;在Mg-6Al-2Sr基础上添加2%Nd,不仅细化合金枝晶间距,还显著地提高第二相的分布密度,增强合金蠕变过程中位错与第二相交互作用,提高合金的蠕变性能。

耐热镁合金及其相图热力学研究及应用进展

镁合金常温力学性能较好，但高温力学性能较差，特别是高温抗蠕变性能较差。综述了国内外耐热镁合金的研究现状，重点分析了Mg-Al、Mg-Zn、Mg-RE等系耐热镁合金高温抗蠕变机制，合金元素对耐热性的影响和耐热镁合金相图热力学的研究进展，最后对耐热镁合金的工业应用现状进行综述，并指出了未来耐热镁合金的研究方向和重点。

含稀土耐热镁合金的摩擦学行为研究

研究了含稀土耐热镁合金在室温和150℃时的显微组织、力学和摩擦学性能,并探讨了其在高温的摩擦学机制。研究表明:耐热合金主要由基体(α-Mg)相和第二相(Al11Ce3、Mg17Al12、Al10Ce2Mn7和MgO相)组成,其在150℃时除延伸率有所增加外,抗拉强度和屈服强度均较室温时显著下降。耐热镁合金的摩擦因数随载荷增大而减小,滑行速度和滑行距离对摩擦因数的影响不大;磨损率随着载荷和滑行距离的增加而增大,但随滑行速度的增加而减小;且耐热镁合金在150℃的摩擦学性能优于其室温摩擦学性能。随着载荷变化,磨损机制发生变化,低载荷时表现为氧化磨损和磨粒磨损,中等载荷时表现为磨粒磨损和轻微剥层磨损,较高载荷时表现为剥层磨损。

含Sm耐热镁合金的研究进展

概述了镁合金的耐热性能及合金化设计依据,介绍了铈族元素Sm在耐热镁合金中的最新研究进展,探讨了新型含Sm镁合金的组织和性能,指出含Sm镁合金在生产应用中存在的主要问题和今后的研究方向。